Ứng dụng phương pháp phân tích thứ nguyên để xác lập các chuẩn số đồng dạng không thứ nguyên cho bài toán tiết lưu môi chất lạnh

Bài viết Ứng dụng phương pháp phân tích thứ nguyên để xác lập các chuẩn số đồng dạng không thứ nguyên cho bài toán tiết lưu môi chất lạnh giới thiệu phương pháp phân tích thứ nguyên để xây dựng mô hình toán và xác lập các chuẩn số đồng dạng cho bài toán tiết lưu mô chất lạnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng phương pháp phân tích thứ nguyên để xác lập các chuẩn số đồng dạng không thứ nguyên cho bài toán tiết lưu môi chất lạnh Ứng dụng phương pháp phân tích thứ nguyên để xác lập các chuẩn số đồng dạng không thứ 32 nguyên cho bài toán tiết lưu môi chất lạnh ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ NGUYÊN ĐỂ XÁC LẬP CÁC CHUẨN SỐ ĐỒNG DẠNG KHÔNG THỨ NGUYÊN CHO BÀI TOÁN TIẾT LƯU MÔI CHẤT LẠNH Trịnh Văn Dũng Nguyễn Tấn Dũng Trần Ngọc Hào ABSTRACT The Expansion Processing is a very important process of the Refrigeration and Air Conditioning, by invention of the process the industrial refrigeration systems and the civil refrigeration systems are developed more perfect. However, this process is not studied thoroughly until now because it is such a complicated process and has so many parameters related to the process. For this reason, establishing maths models to solve problems of the process will be not easy. In this paper, we will introduce a unit analysis method to establish maths models and similar unit parameters for the Expansion processing refrigerant problems. TÓM TẮT Quá trình tiết lưu là một quá trình hết sức quan trọng trong ngành kỹ thuật lạnh, nhờ sự phát minh của quá trình này mà các hệ thống lạnh công nghiệp hay dân dụng ngày nay phát triển đạt tới mức hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, quá trình tiết lưu này cho đến bây giờ vẫn chưa được nghiên cứu triệt để, bởi vì quá trình tiết lưu là một quá trình rất phức tạp, có quá nhiều thông số tham gia, chính vì vậy khi thiết lập mô hình toán sẽ gặp rất nhiều khó khăn để giải quyết bài toán tiết lưu. Ở bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu phương pháp phân tích thứ nguyên để xây dựng mô hình toán và xác lập các chuẩn số đồng dạng cho bài toán tiết lưu mô chất lạnh. không sinh ngoại công từ áp suất cao P1 I. NỘI DUNG xuống áp suất thấp hơn P2 và không có 1. Cơ sở khoa học của quá trình tiết lưu trao đổi nhiệt môi trường xung quanh. môi chất lạnh Như vậy, quá trình tiết lưu là quá trình đoạn nhiệt không thuận nghịch vì có sự tổn thất năng lượng do ma sát khi qua khe hẹp ds > 0, đồng thời không sinh ngoại W1 (1) (2) W2 công l12 = 0, do (1) và (2) cách xa nhau nên w1 ≈ w2, có nghĩa là: w12 – w22 ≈ 0 → dw ≈ 0. Theo định luật nhiệt động học thứ Hình 1: Cơ cấu tiết lưu trong ống nhất ta có: δq = dh + wdw = 0 (1.1) • Khi cho dòng môi chất lạnh lỏng δq = dh – vdp = 0 (1.2) qua cơ cấu tiết lưu như hình 1 giản nở Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 6(4/2007) Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 33 Từ (1.1) ⇒ dh = 0 ⇒ h1 – h2 = 0 ⇔ Từ đó suy ra: h1 = h2 ⇒ Quá trình tiết lưu có thể được ⎛ δ v ⎞ R xem là quá trình đẳng entanpy. ⎜ ⎟ = ⎝ δ p ⎠ P P Từ (1.1) và (1.2) ⇒ wdw = - vdp ⇒ dp.dw < 0. Vì khi qua khe hẹp tốc độ tăng Thay vào phương trình (1.3) sẽ được: tức thời, có nghĩa: dw > 0 ⇒ dp < 0 như ⎛ R⎞−v vậy P là một hàm nghịch biến với tốc độ, T .⎜ ⎟ ⎝P⎠ cho nên áp suất giảm P1 > P2 dẫn đến α i = = 0 nhiệt độ giảm T1 > T2, điều này thấy rất rõ c P qua hiệu ứng Junlen – Thomson. 2. Phương pháp nghiên cứu • Hiệu ứng Junlen-Thomson Để xây dựng mô hình toán cho quá trình Vào cuối thế kỷ 19 Junlen – Thomson tiết lưu môi chất lạnh chúng tôi đã ứng đã tìm ra hiệu ứng trong quá trình tiết lưu dụng phương pháp phân tích thứ nguyên như sau: khi cho dòng môi chất đi qua cơ (phương pháp hệ số tỷ lệ) để giải quyết bài cấu tiết lưu Junlen –Thomson đã phát hiện toán. Bởi vì, quá trình tiết lưu môi chất ra độ biến thiên nhiệt độ theo áp suất của lạnh rất phức tạp và có quá nhiều thông số các nhóm lưu chất thực khác nhau nó thay tham gia, cho nên không thể xây dựng hệ đổi theo chiều hướng khác nhau. Và phương trình vi phân để mô tả cho quá Junlen-Thomson gọi độ biến thiên nhiệt trình được, hơn nữa việc xây dựng mô hình độ theo áp suất bằng một đại lượng là αi toán gặp rất nhiều khó khăn. và đại lượng này được biểu diễn theo 3. Xác lập các chuẩn số đồng dạng cho phương trình sau: bài toán tiết lưu môi chất lạnh ⎛ δv ⎞ 3.1. Thiết lập hàm số đặc trưng cho quá T .⎜ ⎟ −v δT ⎝ δT ⎠p trình tiết lưu tác nhân lạnh trong ống tiết αi = = (1.3) δP cp lưu Như đã biết, tiết lưu môi chất lạnh là Từ (1.3) thì khi quá trình tiết lưu lưu một quá trình hết sức phức tạp, phụ thuộc chất được thực hiện thì có các trường hợp vào rất nhiều yếu tố và được đặc trưng xảy ra như sau: bằng đường cong Fanno như trì ...